Θεώρημα Bell - τι είναι με απλά λόγια;

Πίνακας περιεχομένων:

Θεώρημα Bell - τι είναι με απλά λόγια;
Θεώρημα Bell - τι είναι με απλά λόγια;
Anonim

Πόσο συχνά στην κοινωνία μεταξύ διαφορετικών ομάδων (επιστήμονες και πιστοί) υπήρχε διαφωνία ότι ο κόσμος δημιουργήθηκε από την τεχνητή νοημοσύνη. Το θεώρημα του Bell είναι απόδειξη αυτού. Μόνο πρόσφατα οι ερευνητές μπόρεσαν να επιτύχουν «ιδανικές συνθήκες» για να αναδημιουργήσουν την πειραματική ανάλυση. Δείχνει ότι ο Θεός υπάρχει, αλλά όχι σε αυτή τη «μορφή», όχι στις ψυχές των ανθρώπων. Οι μαθηματικές μέθοδοι μπορούν ήδη να αποδείξουν ότι ο πλανήτης μας, όπως και το Σύμπαν, δημιουργήθηκε από κάποιον, και αυτός είναι η οριακή ύλη.

Βασικά στοιχεία του θεωρήματος: τι λέει η ερμηνεία;

Το θεώρημα του Μπελ δείχνει ότι τα μυαλά των ανθρώπων δεν είναι χωριστά το ένα από το άλλο και είναι όλα μέρος ενός άπειρου πεδίου. Για παράδειγμα, έχετε ένα μεταλλικό κουτί στα χέρια σας και μέσα του είναι μια ηλεκτρική σκούπα. Περιέχει αισθητήρα βάρους. Χάρη στο κενό, η συσκευή σας επιτρέπει να προσδιορίσετε τις πιο ανεπαίσθητες αλλαγές στην αύξηση ή την απώλεια βάρους. Στη συνέχεια, η συσκευή μετρά το βάρος του ηλεκτρονίου μέσα στην κοιλότητα. Τα δεδομένα είναι σταθερά. Το μόνο που μπορεί να «δει» η συσκευή είναι η παρουσία ενός singleηλεκτρόνιο. Αλλά καθώς ο αισθητήρας κινείται, μετράει, η μάζα μέσα στο κουτί (βάρος κενού) αλλάζει.

Μετά την αφαίρεση του αισθητήρα, σύμφωνα με τη μέθοδο υπολογισμού του βάρους (μείον το βάρος του αισθητήρα), οι δείκτες δεν είναι οι ίδιοι - η διαφορά είναι μια μικροτιμή πριν και μετά τον καθορισμό των δεδομένων από τη συσκευή. Τι σημαίνει αυτό και τι επηρέασε την αύξηση του βάρους στο κουτί μετά την τοποθέτηση της συσκευής σε αυτό; Αυτή ήταν μια εξαιρετικά σκληρή ερώτηση για τους κλασικούς φυσικούς, που έχουν συνηθίσει να λύνουν τα πάντα με τύπους και μεμονωμένες σωστές απαντήσεις.

Η ερμηνεία της σκέψης είναι ένας νόμος σε έναν ασαφή κβαντικό κόσμο

Με απλά λόγια, το θεώρημα του Μπελ αποδεικνύει ότι τα πάντα στον κόσμο μας έχουν μια κρυφή ενέργεια. Εάν ο αισθητήρας εστιάζεται αρχικά στην εύρεση και τη στερέωση ενός πρωτονίου, το κουτί θα δημιουργήσει ένα πρωτόνιο. Δηλαδή, στο κενό, αυτό που σκέφτεται η συσκευή ή κάποια άλλη τεχνητή νοημοσύνη θα γεννηθεί.

Η συμπεριφορά των φωτονίων μέσα σε ένα κενό
Η συμπεριφορά των φωτονίων μέσα σε ένα κενό

Όπως είπε ο John Bell για το θεώρημα, "ένα ενοποιημένο πεδίο θα δημιουργήσει ένα σωματίδιο μέσα σε ένα κενό, βασιζόμενο στην πρόθεση του πειραματιστή."

Ο τύπος των σωματιδίων προσδιορίζεται με την εισαγωγή ενός ή άλλου αισθητήρα. Για να δημιουργήσετε ένα πρωτόνιο, χρειάζεστε μια κατάλληλη συσκευή, και για ένα ηλεκτρόνιο - με τον ίδιο τρόπο. Αυτό το φαινόμενο έχει συγκριθεί με την ανθρώπινη μνήμη - θυμάστε ένα συγκεκριμένο κομμάτι από το παρελθόν όταν καταπονείτε τον εγκέφαλό σας και θέλετε να αναδημιουργήσετε μια συγκεκριμένη στιγμή από το πουθενά. Εάν προσπαθείτε να θυμηθείτε την πρώτη μέρα του σχολείου, πρέπει πρώτα να τη σκεφτείτε και να ρυθμίσετε τα σωματίδια να λειτουργούν έτσι ώστε να σχηματίζουν μια εικόνα στο μυαλό σας.

Ποιες ερωτήσεις λύνει το θεώρημα, ποιο είναι το μήνυμά του και σε τι χρησιμοποιείται;

Όταν η εποχή του κβαντικού δεν έχει έρθει ακόμη, πιστευόταν ότι η συμπεριφορά της ύλης και των αντικειμένων είναι προβλέψιμη. Όλα κατέληξαν στο νόμο του Νεύτωνα: η ελεύθερη κίνηση ενός σώματος σε κενό χώρο θα πλησιάσει το σημείο πρόσκρουσης με σταθερή ταχύτητα. Σε αυτή την περίπτωση, η τροχιά δεν θα αλλάξει - αυστηρά σε ευθεία γραμμή. Τα πειράματα διεξήχθησαν για μεγάλο χρονικό διάστημα, τυχόν σφάλματα είναι αποτέλεσμα της λανθασμένης εργασίας του επιστήμονα. Δεν υπήρχε άλλη εξήγηση για αυτό.

Ο υπολογισμός θεωρήθηκε ως εργαλείο αποδείξεως, αλλά στη συνέχεια οι ερευνητές παρατήρησαν κάποιο μοτίβο στην ανατροφοδότηση των αριθμών.

Ντετερμινισμός και κατάργηση κανόνων στον φυσικό κόσμο

Αλλαγή της κατεύθυνσης της κίνησης των σωματιδίων
Αλλαγή της κατεύθυνσης της κίνησης των σωματιδίων

Ο ντετερμινισμός στην κλασική φυσική είναι ένα αξίωμα που είναι τόσο ακριβές όσο ο νόμος της διατήρησης της ενέργειας. Από αυτό, προέκυψε μια κανονικότητα ότι δεν υπάρχει χώρος για ατυχήματα και απρόβλεπτες περιστάσεις σε αυτή την επιστήμη. Ωστόσο, αργότερα άρχισαν να αποκαλύπτονται νέα στοιχεία:

  1. Στις αρχές του 20ου αιώνα, η κβαντομηχανική θεωρία αναπτύχθηκε για να εξηγήσει πράγματα που η κλασική φυσική δεν μπορούσε να ορίσει.
  2. Η κβαντική μηχανική σε όλα τα πειράματα άφησε πίσω της ένα ίχνος ατυχημάτων, ανακρίβειων.
  3. Οι τύποι της κλασικής επιστήμης επέτρεψαν τον ακριβή υπολογισμό του αποτελέσματος. Η κβαντομηχανική και η φυσική έδωσαν μόνο την απάντηση της πιθανότητας σε σχέση με το μέγεθος ή το μέγεθος της ύλης.

Για παράδειγμα, εξετάστε δύο απλές συγκρίσεις, οι οποίες δείχνουν πώς συμπεριφέρεται ένα σωματίδιο σύμφωνα με το "κλασικό" μοντέλο καιΘεώρημα Bell:

  • Κλασικό μοντέλο. Τη χρονική στιγμή t=1, το σωματίδιο θα βρίσκεται σε μια συγκεκριμένη θέση x=1. Σύμφωνα με το κλασικό μοντέλο, θα υπολογιστούν μικρές αποκλίσεις από τον κανόνα, οι οποίες εξαρτώνται άμεσα από την ταχύτητα του σωματιδίου.
  • Δ. Μοντέλο Bell. Τη χρονική στιγμή t=1, το σωματίδιο θα βρίσκεται στην περιοχή της θέσης x=1 και x=1,1. Η πιθανότητα p θα είναι 0,8 Η κβαντική φυσική εξηγεί τη σχετική θέση του σωματιδίου στο χρόνο υποθέτοντας τη θέση, λαμβάνοντας υπόψη το στοιχείο της τύχης στο φυσικές διεργασίες.

Όταν το θεώρημα του Μπελ παρουσιάστηκε στους φυσικούς, χωρίστηκαν σε δύο στρατόπεδα. Κάποιοι βασίστηκαν στην πιστότητα του ντετερμινισμού - δεν μπορεί να υπάρχει τυχαιότητα στη φυσική. Άλλοι πίστευαν ότι τα ίδια ατυχήματα εμφανίζονται κατά τη σύνταξη κβαντομηχανικών τύπων. Το τελευταίο είναι συνέπεια της ατέλειας της επιστήμης, η οποία μπορεί να έχει τυχαία γεγονότα.

Η θέση του Αϊνστάιν και τα δόγματα του ντετερμινισμού

Μαθηματική απόδειξη της ύπαρξης του Θεού
Μαθηματική απόδειξη της ύπαρξης του Θεού

Ο Αϊνστάιν τήρησε αυτή τη θέση: όλα τα ατυχήματα και οι ανακρίβειες είναι συνέπεια της ατέλειας της επιστήμης των κβάντων. Ωστόσο, το θεώρημα του John Bell κατέστρεψε τα δόγματα της τελειότητας των ακριβών υπολογισμών. Ο ίδιος ο επιστήμονας είπε ότι στη φύση υπάρχει μια θέση για τέτοια ακατανόητα πράγματα που δεν μπορούν να υπολογιστούν χρησιμοποιώντας έναν τύπο. Ως αποτέλεσμα, ερευνητές και φυσικοί χώρισαν την επιστήμη σε δύο κόσμους:

  1. Κλασική προσέγγιση: η κατάσταση ενός στοιχείου ή αντικειμένου σε ένα φυσικό σύστημα αντιπροσωπεύει το περαιτέρω μέλλον του, όπου μπορεί να προβλεφθεί η συμπεριφορά.
  2. Κβαντικές προσεγγίσεις: ένα φυσικό σύστημα έχει πολλές απαντήσεις, επιλογές που είναι κατάλληλες για εφαρμογή στη μία ή την άλλη περίπτωση.

Στην κβαντομηχανική, το θεώρημα του Bell προβλέπει την πιθανότητα κίνησης των θεμάτων και το κλασικό μοντέλο υποδεικνύει μόνο την κατεύθυνση της κίνησης. Κανείς όμως δεν είπε ότι ένα σωματίδιο δεν μπορεί να αλλάξει τη διαδρομή, την ταχύτητα. Επομένως, έχει αποδειχθεί και ληφθεί ως αξίωμα: οι κλασικοί λένε ότι το σωματίδιο θα βρίσκεται στο σημείο Β μετά το σημείο Α και η κβαντομηχανική λέει ότι μετά το σημείο Β το σωματίδιο μπορεί να επιστρέψει στο σημείο Α, να πάει στο επόμενο σημείο, να σταματήσει, και άλλα.

Τριάντα χρόνια διαμάχης και η γέννηση της ανισότητας του Μπελ

Μελέτη Συμπεριφοράς Φωτονίων
Μελέτη Συμπεριφοράς Φωτονίων

Ενώ οι φυσικοί μοίραζαν θεωρήματα, μαντεύοντας πώς συμπεριφέρονται τα σωματίδια, ο John Bell δημιούργησε έναν μοναδικό τύπο ανισότητας. Χρειάζεται για να «συμφιλιωθούν» όλοι οι επιστήμονες και να προκαθοριστεί η συμπεριφορά των σωματιδίων στην ύλη:

  1. Αν ισχύει η ανισότητα, τότε η κλασική φυσική και οι «ντετερμινιστές» έχουν δίκιο.
  2. Αν παραβιαστεί η ανισότητα, τότε τα "ατυχήματα" έχουν δίκιο.

Το 1964, το πείραμα είχε σχεδόν τελειοποιηθεί και οι επιστήμονες που το επαναλάμβαναν κάθε φορά παραβίαζαν την ανισότητα. Αυτό έδειχνε ότι οποιοδήποτε φυσικό μοντέλο σύμφωνα με τον D. Bell θα παραβίαζε τους κανόνες της φυσικής, πράγμα που σημαίνει ότι οι κρυφές παράμετροι που αναφέρονται από τους «ντετερμινιστές» για να δικαιολογήσουν το νόημα του αποτελέσματος, το οποίο δεν ήταν σαφές για αυτούς, δεν υπήρχαν.

Image
Image

Καταστροφή των θεωριών του Αϊνστάιν ή σχετική έκθεση;

Σημειώστε ότιΤο θεώρημα του Bell είναι οπαδός της θεωρίας πιθανοτήτων, η οποία έχει μια στατιστική απομόνωση. Αυτό σημαίνει ότι οποιαδήποτε απάντηση θα είναι κατά προσέγγιση, κάτι που μας επιτρέπει να τη θεωρούμε σωστή μόνο επειδή υπάρχουν περισσότερα δεδομένα για αυτήν. Για παράδειγμα, τι χρώμα έχουν περισσότερα πουλιά στον κόσμο - μαύρο ή άσπρο;

Επίδραση στην αλλαγή της κατεύθυνσης της κίνησης των ηλεκτρονίων
Επίδραση στην αλλαγή της κατεύθυνσης της κίνησης των ηλεκτρονίων

Η ανισότητα θα μοιάζει με αυτό:

N(b) < N(h), όπου N(b) είναι ο αριθμός των λευκών κορακιών, N(h) είναι ο αριθμός των μαύρων κορακιών.

Στη συνέχεια, ας περπατήσουμε στη γειτονιά, ας μετρήσουμε τα πουλιά, γράψουμε τα αποτελέσματα. Δηλαδή, περισσότερο, τότε είναι αλήθεια. Η σχετική στατιστική σάς επιτρέπει να αποδείξετε την πιθανότητα να είναι αληθής ένας μεγαλύτερος αριθμός. Φυσικά, η επιλογή μπορεί να είναι λάθος. Εάν αποφασίσετε να μάθετε τι είδους άνθρωποι είναι περισσότεροι στη γη, σκούροι ή λευκοί, τότε θα πρέπει να περπατήσετε όχι μόνο στη Μόσχα, αλλά και να πετάξετε στην Αμερική. Το αποτέλεσμα θα είναι διαφορετικό και στις δύο περιπτώσεις - παραβιάζεται η ανισότητα ως προς τα στατιστικά δεδομένα.

Μετά από εκατοντάδες πειράματα, το αποτέλεσμα ήταν πάντα σπασμένο - ήταν ήδη απρεπές να είσαι ριζοσπαστικός «ντετερμινιστής». Όλες οι μελέτες έδειξαν παραβιάσεις, τα δεδομένα θεωρήθηκαν καθαρά από τα πειράματα.

Θεώρημα μη τοπικότητας του Bell: ο αντίκτυπος των μετρήσεων και το παράδοξο EPR

Ασυμμετρία κβαντικής κίνησης σε κουτιά κενού
Ασυμμετρία κβαντικής κίνησης σε κουτιά κενού

Το 1982, η διαμάχη έλαβε τέλος στο Πανεπιστήμιο του Παρισιού. Η ομάδα του Alain Aspect διεξήγαγε πολλά πειράματα σε ιδανικές συνθήκες που απέδειξαν τη μη τοπικότητα του κόσμου:

  1. Γιαη βάση της μελέτης είναι μια πηγή φωτός.
  2. Τον τοποθετούσαν στη μέση του δωματίου και κάθε 30 δευτερόλεπτα έστελνε δύο φωτόνια σε διαφορετικές κατευθύνσεις.
  3. Το ζεύγος σωματιδίων που δημιουργήθηκε ήταν πανομοιότυπο. Αλλά μετά την έναρξη της κίνησης, εμφανίζεται η κβαντική εμπλοκή.
  4. Κβαντικά δεσμευμένα φωτόνια απομακρύνονται το ένα από το άλλο, αλλάζοντας τη φυσική τους κατάσταση όταν προσπαθούν να μετρήσουν ένα από αυτά.
  5. Συνεπώς, εάν ένα φωτόνιο διαταραχθεί, το δεύτερο αλλάζει αμέσως με τον ίδιο τρόπο.
  6. Και στις δύο πλευρές του δωματίου υπάρχουν κουτιά για λήψη φωτονίων. Οι ενδεικτικές λυχνίες αναβοσβήνουν με κόκκινο ή πράσινο χρώμα όταν εισέρχεται ένα σωματίδιο.
  7. Το χρώμα δεν είναι προκαθορισμένο, είναι τυχαίο. Ωστόσο, υπάρχει ένα μοτίβο - ποιο χρώμα θα ανάβει στα αριστερά, άρα θα είναι στα δεξιά.

Το πλαίσιο με δείκτες καταγράφει κάποια κατάσταση του φωτονίου. Ανεξάρτητα από το πόσο μακριά βρίσκονται οι δείκτες από την πηγή, ακόμη και στην άκρη του γαλαξία, θα αναβοσβήνουν και οι δύο με το ίδιο χρώμα. Μια άλλη φορά, οι φυσικοί αποφάσισαν να περιπλέξουν το έργο και να τοποθετήσουν κουτιά με τρεις πόρτες. Όταν άνοιγε το ίδιο και στις δύο πλευρές, το χρώμα των λαμπτήρων ήταν πανομοιότυπο. Διαφορετικά, μόνο τα μισά από τα πειράματα έδειξαν διαφορά χρώματος. Οι κλασικοί το ονόμασαν αυτό ένα ατύχημα που μπορεί να συμβεί παντού στη φύση - οι κρυφές παράμετροι είναι άγνωστες, επομένως δεν υπάρχει τίποτα για μελέτη. Αλλά στον τομέα της φυσικής, το θεώρημα του Μπελ απέχει πολύ από μια θεωρία «σκισμένη σε κομματάκια».

Απόδειξη της ύπαρξης του Θεού και της φιλοσοφίας του κβαντικού κόσμου

Η ύπαρξη του Θεού είναι θεώρημα ή αξίωμα
Η ύπαρξη του Θεού είναι θεώρημα ή αξίωμα

Το κύριο φιλοσοφικό δόγμαείναι η έννοια του «υπερκοσμικού Θεού». Αυτό είναι ένα αόρατο ον που βρίσκεται εκτός χρόνου και χώρου. Και ανεξάρτητα από το πόσο σκληρά προσπαθεί ένας άνθρωπος να πλησιάσει τη γνώση του κόσμου, θα παραμείνει τόσο μακριά όσο σε εκατό αιώνες παρουσία αποδεικτικών στοιχείων, τύπων, νέων ανακαλύψεων για τα μυστικά της δημιουργίας του κόσμου. Υπάρχει μια λογική βάση για αυτό όσον αφορά τις αποστάσεις και την πιθανότητα σε δράση.

Image
Image

Βασισμένος σε θεωρήματα για τον κβαντικό κόσμο, ο επιστήμονας Templeton πρότεινε ένα αξίωμα, το οποίο συνίστατο στην ακόλουθη ιδεολογία:

  1. Φιλοσοφία και φυσική θα πάνε πάντα δίπλα δίπλα, ακόμα κι αν οι έννοιες του κόσμου δεν τέμνονται.
  2. Μια άυλη οντότητα αναφέρεται σε μια άλλη διάσταση που αλλάζει με τον ίδιο τρόπο όπως η διάσταση του υλικού κόσμου. Θυμάστε τα λόγια του Bell όταν αφορούσε την ίδια συμπεριφορά σωματιδίων που βρίσκονται σε διαφορετικά μέρη του κόσμου;
  3. Η γνώση δεν μπορεί να είναι απόλυτη ή πέρα από τους επιστημονικούς ορίζοντες. Θα είναι πάντα κρυμμένο, αλλά δεν θα έχει κρυφά γεγονότα (τα ίδια που διέλυσε η Μπελ).

Έτσι, οι επιστήμονες έδωσαν μια μαθηματική εξήγηση για την ύπαρξη του Θεού. Το θεώρημα του Bell βασίστηκε στη σύγχυση, αλλά σαφές και σύγχρονο, με ένα μοτίβο που δεν μπορούσε να εξηγηθεί μόνο από τους κλασικούς της φυσικής.

Υπολογισμός της σχετικότητας και θεωρήματα κβαντικής φυσικής

Αν λάβουμε ως βάση την έννοια της πίστης στον Θεό και στον φυσικό κόσμο που δημιούργησε ο άνθρωπος, μπορούμε να γράψουμε εικασίες, γιατί δεν υπάρχουν στοιχεία για κανένα από τα δύο, ως εξής:

  1. X πρέπει να είναι X: η αντίφαση δεν μπορεί να εξαλειφθεί.
  2. Αν υπολογίσουμεονομάστε το στρογγυλό, τότε συμβολίζουμε X=κύκλο.
  3. Τότε συμβολίζουμε το X με τετράγωνο, δηλαδή το X δεν είναι πλέον κύκλος, κάτι που ισχύει σύμφωνα με τους νόμους της φυσικής και της γεωμετρίας (μαθηματικά).
  4. Το Χ δεν είναι κύκλος: αλήθεια, αλλά το Χ και όχι το Χ ταυτόχρονα είναι ψέμα σύμφωνα με το νόμο της αντίφασης.
  5. Κόκκινο και αόρατο αντικείμενο - X=φάσμα κυμάτων φωτός που ανακλάται από το αντικείμενο, αλλά αντιστοιχεί στο κόκκινο χρώμα Y.
  6. Το αντικείμενο φαίνεται με τα μάτια Χ και όχι με Υ - η πιθανότητα αλήθειας είναι μεγάλη.
  7. Συμπέρασμα: αν το X και όχι το Y=μπορεί να είναι αληθές (θεώρημα πιθανοτήτων). Επομένως, η παρουσία του Θεού=πιθανή αλήθεια, που είναι 100%.

Η πιθανότητα 100% ύπαρξης του Θεού είναι μια σχετική τιμή που δεν μπορεί να αποδειχθεί ή να αμφισβητηθεί. Αλλά αν ο Αϊνστάιν μπορούσε να αντικρούσει αυτόν τον τύπο, τότε θα έπρεπε να εγκαταλείψει τη θεωρία της σχετικότητας, στην οποία βασίζεται η θεωρία του Μπελ. Χωρίς να καταστρέψουμε τις έννοιες μιας σκέψης, είναι αδύνατο να εγκαταλείψουμε τη δεύτερη. Αν και στις παραπάνω μελέτες, ο Μπελ μπόρεσε να τα καταφέρει χωρίς το προγεφύρωμα του Αϊνστάιν, ο οποίος, ακόμη και εγκαταλείποντας τα αξιώματά του, δεν θα μπορούσε ποτέ να αντικρούσει τη φιλοσοφία των μαθηματικών θεωριών του Τζον Μπελ.

Συνιστάται: